@phdthesis{Frackmann2023,
  author    = {Frackmann, Kyra},
  title     = {In Vitro Analyse der Glukose- und Methionin-Restriktion im humanen Modellsystem HeLa sowie im Plattenepithelkarzinom HNSCC},
  doi       = {10.25972/OPUS-31156},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-311565},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Die Krebserkrankung ist bis zum heutigen Zeitpunkt eine große Belastung in unserer Gesellschaft. Obwohl es stets Fortschritte in der Entwicklung neuer Therapiem{\"o}glichkeiten gibt, stellt die Behandlung auch in der modernen Medizin eine enorme Herausforderung dar. Darum besteht bis heute ein hoher Bedarf an neuen und weiterentwickelten Behandlungsm{\"o}glichkeiten. Um die Proliferation einer neoplastischen Zelle zu beeinflussen, stellen die Biomasse und die Energie einen grundlegenden Ansatz dar. Hier bieten sich vor allem die Aminos{\"a}uren als wesentlicher Baustein der Zellmasse und der Energietr{\"a}ger „Glukose" an, wodurch sich die beiden Ans{\"a}tze einer Protein- bzw. Aminos{\"a}ure-Restriktion und einer Glukose-Restriktion ergeben. Ziel ist es durch eine ver{\"a}nderte Stoffwechsellage einen Low-Energy-Metabolismus (LEM) zu induzieren, welcher die Zelle in einen sich selbst regenerierenden, antiproliferativen Zustand versetzt. Zus{\"a}tzlich sollte untersucht werden, ob sich die beiden Ans{\"a}tze grunds{\"a}tzlich als Therapieform gegen das Plattenepithelkarzinom (HNSCC) eignen. Zudem sollte ein Modell einer humanen Zelllinie erstellt werden, mit Hilfe dessen sich ein LEM auf metaboler Ebene charakterisieren l{\"a}sst. Die Ergebnisse zeigen, dass Zellen unter konstanter Glukose-Restriktion teils sensitiver auf Todesliganden reagieren. Außerdem wirken Kalorien-Restriktions-Mimetika antiproliferativ auf HNSCC Zellen. Hinzu kommt, dass eine Methionin-Restriktion Einfluss auf die Genexpression jener Gene hat, die mit der LEM-Signalkaskade in Zusammenhang stehen. Zuletzt lieferte die massenspektrometrische Analyse von mehr als 150 Metaboliten der humanen Zelllinie HeLa ein detailliertes Bild ihres Metabolismus unter Methionin-Restriktion. Durch die Definition eines charakteristischen Fingerabdrucks nach 72 h und eines kleinen Fußabdrucks aus wenigen Metaboliten, konnte ein humanes Modellsystem etabliert werden, dass zuk{\"u}nftig u.a. die schnelle Analyse von Kalorien-Restriktions-Mimetika erm{\"o}glicht.},
  subject      = {Methionin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Keleş2022,
  author    = {Kele{\c{s}}, Can-Florian},
  title     = {Funktionelle Untersuchung zur Duplikation des SLC2A3-Gens in Patienten mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivit{\"a}tsst{\"o}rung},
  doi       = {10.25972/OPUS-27161},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-271611},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Zusammenfassung 1) Fragestellung und zentrale Untersuchung Unter der Hypothese, dass die Transportrate des Glukosetransporters Typ 3 (GLUT3) abh{\"a}ngig von der Kopienanzahl (CNV) des f{\"u}r ihn kodierenden Gens SLC2A3 ist, wurden Zelllinien mit drei Kopien (Duplikation) mit Kontroll-Zelllinien mit nur zwei Kopien bez{\"u}glich ihrer Glukoseaufnahme miteinander verglichen (n=2; N=9). Hierzu wurde die zellul{\"a}re Glukoseaufnahme mittels radioaktiv markierter 2-Desoxyglukose in via Eppstein-Barr-Virus immortalisierten lymphoblastoiden Zelllinien (EBV-LCLs) gemessen. In den initialen Untersuchungen zeigt sich, dass das Protokoll an manchen Stellen zu viel Spielraum l{\"a}sst. Die Methode wird daraufhin standardisiert und bez{\"u}glich einiger Parameter angepasst: g-Zentrifugeneinstellung, Mischen/Aliquotieren, Zellanzahl, Replikatanzahl, Inkubationszeit/-intervalle und Durchf{\"u}hrungsdauer. 2) Wichtigste Ergebnisse Die funktionelle Untersuchung zur Duplikation des SLC2A3-Gens in Patienten mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivit{\"a}tsst{\"o}rung (ADHS) zeigt schließlich im dynamischen Aushungerungsversuch der EBV-LCLs {\"u}ber vier Tage (Vergleich t2 zu t1) statistisch f{\"u}r die Gruppen eine deutliche Differenz mit mittlerer Effektst{\"a}rke (Lineares Gemischtes Modell; p = 0,06; Cohens d = 0,37). Zum zweiten Messzeitpunkt (t2) zeigt sich statistisch zwischen den Gruppen eine sehr signifikante Differenz mit hoher Effektst{\"a}rke (Lineares Gemischtes Modell; p < 0,006; Cohens d = 0,55). Damit konnte in dieser Arbeit nachgewiesen werden, dass die SLC2A3-Duplikation neben dem Gendosiseffekt auf mRNA-Ebene auch hypermorph funktionelle Ver{\"a}nderungen auf zellul{\"a}rer Ebene nach sich zieht. Nachfolgende Untersuchungen sollten vor diesem Hintergrund m{\"o}gliche Kofaktoren investigieren und auf Alterationen in nachgeschalteten Signalwegen abzielen.},
  subject      = {Genemutation},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schulz2012,
  author    = {Schulz, Alexander},
  title     = {Molekulare Mechanismen des protonengekoppelten Zuckertransportes in Mesophyllvakuolen von Arabidopsis thaliana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85596},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit konnten neue Erkenntnisse zum Zuckertransport {\"u}ber die Vakuolenmembran von Arabidopsis thaliana sowie dessen Energetisierung durch die V-ATPase erlangt werden. Hierf{\"u}r wurden Patch-Clamp-Experimente konzipiert, die eine direkte Erfassung der Transportmechanismen, Transporteigenschaften sowie Triebkr{\"a}fte des vakuol{\"a}ren Zuckertransportes erm{\"o}glichten. Zus{\"a}tzlich wurden Lokalisations- und Interaktionsstudien zu ausgew{\"a}hlten Transportern mit Hilfe der konfokalen Laser Scanning Mikroskopie durchgef{\"u}hrt. Im Einzelnen wurden folgende Aspekte hinsichtlich des pflanzlichen Zuckertransports und dessen Energetisierung bearbeitet. Mittels der Patch-Clamp-Technik konnten vakuol{\"a}re glucose- und saccharose-induzierte Protonen-Transportkapazit{\"a}ten in Mesophyllvakuolen von Wildtyp-pflanzen aufgel{\"o}st werden, die eindeutig einen Antiportmechanismus f{\"u}r beide Zucker zur Beladung der Vakuole vorschlagen. Dabei zeigten die Glucose- und Saccharoseantiporter eine geringe Affinit{\"a}t und hohe Transportkapazit{\"a}t f{\"u}r den jeweiligen Zucker. Auf molekularer Ebene konnte die protonengekoppelte Glucose- und Saccharoseaufnahme in die Vakuolen maßgeblich dem putativen Monosaccharid¬transporter AtTMT1/2 zugeordnet werden, der folglich als erster Glucose-Saccharose/Protonen-Antiporter identifiziert wurde. Im Zuge dieser Untersuchungen wurden der Zucker- und der pH-Gradient als Triebkr{\"a}fte der Zuckertransportaktivit{\"a}t herausgearbeitet. In diesem Zusammenhang konnte ferner ein Beitrag zur quan¬titativen Charakterisierung der V-ATPase geleistet werden, welche den Einfluss der V-ATPase aufgrund ihrer pH-abh{\"a}ngigen H+-Pumpaktivit{\"a}t auf die pH-Hom{\"o}ostase belegt. Demzufolge scheint die V-ATPase als pH-regulierter Energielieferant f{\"u}r die Zuckertransporter zu fungieren. Dar{\"u}ber hinaus wurde die mitogenaktivierte Proteinkinase AtVIK1 als potentieller Regulationsfaktor von AtTMT1 identifiziert. Dies gelang durch den Nachweis einer spezifischen physikalischen Interaktion zwischen AtTMT1 und AtVIK1 mittels der Bimolekularen Fluoreszenzkomplemen¬tation. Neben der AtTMT1/2-vermittelten Aufnahme der beiden Zucker Glucose und Saccharose wurde ebenso die Zuckerentlassung aus der Vakuole n{\"a}her charakterisiert. Mit Hilfe vergleichender Patch-Clamp-Analysen von verschiedenen Zuckertransporter-Verlustmutanten konnte AtERDl6 als Glucose/Protonen-Symporter identifiziert werden, der sich f{\"u}r den Glucoseexport aus der Vakuole verantwortlich zeigt. In Bezug auf den Saccharosetransport aus der Vakuole konnte erstmals die Saccharose/Protonen-Symportfunktion von AtSUC4 in planta nach dessen transienter {\"U}berexpression in Zuckertransporter-Verlustmutanten eindeutig aufgel{\"o}st und nachgewiesen werden. Desweiteren offenbarten die hier erlangten Ergebnisse bez{\"u}glich der Glucose/Saccharose-Beladung und -Entladung von Mesophyllvakuolen, dass weitere protonengekoppelte Zuckertransporter, neben AtTMT1/2 and AtERDl6, in diesem Zelltyp existieren, deren molekulare Natur es jedoch noch gilt herauszufinden.},
  subject      = {Ackerschmalwand},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hohloch2008,
  author    = {Hohloch, Silke},
  title     = {Etablierung eines hochsensitiven liposomalen Transfektionssystems zur Untersuchung der Aktivit{\"a}t des humanen Insulingenpromotors in ß-Zelllinien und prim{\"a}ren ß-Zellen des endokrinen Pankreas des Menschen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36407},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Die Insulinbiosynthese in ß-Zellen des endokrinen Pankreas wird auf transkriptioneller Ebene durch die Aktivit{\"a}t des Insulingenpromotors reguliert. Die detaillierte Analyse der Aktivit{\"a}t des humanen Insulingenpromotors erfolgte bisher nur in speziesdifferenten ß-Zelllinien, da glukosesensitive ß-Zelllinien aus dem Pankreas des Menschen nicht verf{\"u}gbar sind. Es ist jedoch bekannt, dass signifikante Unterschiede in der transkriptionellen Regulation der Genexpression in unterschiedlichen Spezies existieren. Deshalb wurde im Rahmen dieser Arbeit eine Methode entwickelt, mit deren Hilfe die spezifische Untersuchung der Regulation des humanen Insulingenpromotors hochsensitiv in prim{\"a}ren humanen ß-Zellen des endokrinen Pankreas des Menschen m{\"o}glich ist. Dazu wurde ein Vektor kloniert, der das SEAP (secreted alkaline phosphatase)-Reportergen unter der Kontrolle des -336 bp langen humanen Insulingenpromotors enth{\"a}lt. Im Laufe verschiedener Transfektionsexperimente mit dem Vektor p-336hInsP-SEAP, pSEAP2-Control (Positivkontrolle) und pSEAP2-Basic (Negativkontrolle) sowohl in INS-1-ß-Zellen, in beta-TC3-Zellen als auch in prim{\"a}ren humanen ß-Zellen, zeigten sich in den luminometrisch bestimmten SEAP-Aktivit{\"a}ten, die als Maß f{\"u}r die Aktivit{\"a}t des humanen Insulingenpromotors dienen, deutliche Unterschiede zwischen den transkriptionellen Aktivit{\"a}ten der einzelnen Vektoren. Dieses System eignet sich also ausgezeichnet f{\"u}r die hochsensitive Analyse der Insulingenpromotoraktivi{\"a}t. Zur detaillierteren Analyse wurden 5'-Deletionskonstrukte des Vektors p-336hInsP-SEAP konstruiert und damit INS-1- und beta-TC3-Zellen transient transfiziert. In beiden Zelllinien wurden Experimente bei unterschiedlichen Glukosekonzentrationen durchgef{\"u}hrt, um daraus R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Glukoseresponsivit{\"a}t des humanen Insulingenpromotors ziehen zu k{\"o}nnen. Dabei zeigte der humane Insulingenpromotor die aus Versuchen mit dem RattenInsulingenpromotor 1 erwartete Glukoseresponsivit{\"a}t. Allerdings ließ sich keine Abnahme der transkriptionellen Aktivit{\"a}t des Promotors bei Abnahme der L{\"a}nge der Konstrukte beobachten. Unter Verwendung von Effectene® als Transfektionsreagenz eignet sich das SEAP-System zur Analyse der Aktivit{\"a}t des humanen Insulingenpromotors in prim{\"a}ren insulinproduzierenden Zellen aus dem menschlichen Pankreas.},
  subject      = {Insulin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kroiss2006,
  author    = {Kroiß, Matthias},
  title     = {Die subzellul{\"a}re Verteilung des Regulatorproteins RS1 in Nierenepithelzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20712},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Diese Arbeit bedient sich der Immunfluoreszenzmikroskopie, um die intrazellul{\"a}re Lokalisation des mit der Plasmamembran assoziierten Regulatorproteins RS1 und eines seiner Zielproteine, des Natrium-D-Glucose-Kotransporters SGLT1, in Zellkulturmodellen des Nierenepithels (LLC-PK1- und HEK293-Zellen) zu untersuchen. Zwei polyklonale Antik{\"o}rper gegen das RS1-Protein des Schweins (pRS1) wurden daf{\"u}r erzeugt. In Untersuchungen am konfokalen Laser-Scanning-Mikroskop fand sich pRS1 an der Plasmamembran, im Zellkern, intrazellul{\"a}r an Vesikeln sowie an einem perinukle{\"a}ren Kompartiment. Die Lokalisation des Proteins im Kern von LLC-PK1-Zellen nahm mit zunehmender Differenzierung der Zellen ab, pRS1 wurde in differenzierten Zellen lediglich im perinukle{\"a}ren Kompartiment gefunden. Dieses wurde in Kolokalisationsstudien als trans-Golgi-Netzwerk (TGN) identifiziert und dort eine Kolokalisation von pRS1 mit Clathrin und Dynamin nachgewiesen. Durch Behandlung der Zellen mit Brefeldin A wurde der Verlust von pRS1 vom TGN induziert. SGLT1 wurde {\"u}berwiegend in Endosomen nachgewiesen, die entlang von Microtubuli organisiert waren. Auch im trans-Golgi-Netzwerk wurde die Anwesenheit von SGLT1 gezeigt. pSGLT1 kolokalisierte dort mit Dynamin aber nicht mit Clathrin. Es wurde demonstriert, dass experimentelle Hemmung der Proteasoms die Menge an pRS1 drastisch erh{\"o}ht und gegenl{\"a}ufig die des Natrium-D-Glucose-Kotransporter (pSGLT1) abnimmt. Die gewonnenen Daten wurden in einem hypothetischen Modell zusammengefasst, das die gezeigten Ergebnisse mit fr{\"u}her gewonnenen funktionellen Experimente zu einem schl{\"u}ssigen Konzept zusammenf{\"u}hrt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Osswald2003,
  author    = {Oßwald, Christina},
  title     = {Fettsucht mit erh{\"o}hter D-Glukose-Absorption im D{\"u}nndarm durch Inaktivierung des Regulatorproteins RS1 bei M{\"a}usen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8000},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {RS1 ist ein 67-68 kD großes, ubiquit{\"a}r exprimiertes Protein, das sich an der Innenseite der Plasmamembran befindet und in den Zellkern wandern kann. Durch immunhistochemischen Untersuchungen an D{\"u}nndarmschnitten der Maus konnte RS1 das erste Mal in dieser Arbeit im Kern und an der Membran von Enterozyten gezeigt werden. RS1 wird von einem intronlosen Single Copy Gen kodiert und ist f{\"a}hig Ubiquitin {\"u}ber eine Ubiquitin-assoziierte (UBA) Dom{\"a}ne zu binden. Es reduziert die Konzentration einiger Proteine in der Plasmamembran. Durch Expressionsversuche in Xenopus Oozyten wurde gezeigt, dass RS1 die Menge des Na+-D-Glukosekotransporters SGLT1 in der Plasmamembran transkriptionsunabh{\"a}ngig reduziert. Entsprechend seiner dualen Lokalisation beteiligt sich RS1 aber auch an der Transkriptionsregulation im Zellkern. In der vorliegenden Arbeit konnten Informationen {\"u}ber die physiologische Funktion des membranassoziierten Regulatorproteins RS1 gewonnen werden. Nach Erstellung einer RS1-knock-out Maus wurde sichergestellt, dass ein erfolgreiches Rekombinationsereignis stattgefunden hatte und RS1 tats{\"a}chlich nicht mehr exprimiert wurde. Die RS1-knock-out M{\"a}use waren postnatal lebensf{\"a}hig, vermehrten sich gut und entwickelten eine Fettsucht mit 30 \% mehr K{\"o}rpergewicht, 80 \% mehr Fett und um 40 \% vergr{\"o}ßerten Fettzellen. Bei den transgenen M{\"a}usen war weder die Nahrungsaufnahme gesteigert, noch die motorische Aktivit{\"a}t verringert. In der B{\"u}rstensaummembran des D{\"u}nndarmepithels konnte bei den RS1-knock-out M{\"a}usen die siebenfache Menge an Protein des Na+-abh{\"a}ngigen D-Glukosekotransporters SGLT1 detektiert werden, w{\"a}hrend die Konzentration des passiven Glukosetransporters GLUT2 in der basolateralen Membran nicht ver{\"a}ndert war. Die Zunahme der SGLT1-Proteinmenge war posttranskriptional bedingt. Bei der RS1-knock-out Maus wirkt sich der in Oozyten beobachtete Effekt an der Plasmamembran aus, w{\"a}hrend der an konfluenten LLCPK1 Zellen gezeigte Effekt im Zellkern nicht zum Tragen kommt. Die transgenen Tiere resorbierten die doppelte Menge an D-Glukose im D{\"u}nndarm. Das spricht daf{\"u}r, dass bei der RS1-knock-out Maus der „turnover" des SGLT1 beeinflusst sein muss, da die siebenfache SGLT1-Proteinmenge einem verdoppelten Transport {\"u}ber den SGLT1 gegen{\"u}bersteht. Die RS1-knock-out M{\"a}use zeigten normale Insulinspiegel und regul{\"a}re oralen Glukosebelastungstests. Bei gef{\"u}tterten M{\"a}usen waren die Serumleptinspiegel {\"a}hnlich wie bei Wildtypm{\"a}usen, die typische Reduzierung des Serumleptinspiegel konnte bei den M{\"a}usen ohne RS1 aber nicht beobachtet werden. Untersuchungen an Fettzellexplantaten ergaben, dass die Sekretion von Leptin bei RS1- knock-out-Explantaten erh{\"o}ht war, w{\"a}hrend die Leptinsynthese und die insulinabh{\"a}ngige Regulation der Leptinsekretion nicht ver{\"a}ndert waren. Mit der RS1-knock-out Maus wurde ein neues Fettsuchtmodell geschaffen. RS1 spielt eine physiologisch wichtige Rolle bei der Regulation der D-Glukoseaufnahme im Darm. Der visceralen Adipositas liegt wahrscheinlich eine gesteigerte Nahrungsutilisation durch die verbesserte Glukoseaufnahme {\"u}ber den SGLT1 im Darm zugrunde. Die gesteigerte Glukoseabsorption ist urs{\"a}chlich f{\"u}r den Anstieg der Fettmasse. Die Fettzellen vergr{\"o}ßern sich und sezernieren dann mehr Leptin. Es ist davon auszugehen, dass die RS1-knock-out M{\"a}use eine ver{\"a}nderte Nahrungsutilisation aufgrund der verbesserten Glukoseaufnahme im D{\"u}nndarm aufweisen. Die Adipositas demzufolge ein sekund{\"a}rer Effekt. Gleichzeitig kann aber nicht ausgeschlossen werden, dass RS1 direkt auf die Zellen des weißen Fettgewebes wirkt und bei Wildtypm{\"a}usen die Sekretion des Leptins aus Vesikeln hemmt.},
  subject      = {Fettsucht},
  language  = {de}
}